近年来，由于云计算、大数据等技术的发展以及“互联网+”下市场需求的爆发式增长，在数据中心UPS供电系统的建设中，越来越多地应用高频UPS供电方案。而推动这一发展趋势的原因之一就是，高频UPS产品相比较而言，具有效率更高、占地面积更小、重量更轻等优异特性。

不过，客观来讲，多模块型的第一代高频UPS在给用户的应用带来更多全新特性的同时，其技术研发上存在的一些短板，也给用户带来很大困扰，尤其是可靠性不足更成为第一代高频UPS的“硬伤”。因此，针对第一代高频UPS在运行中面临的突出问题，迫切需要对产品的技术研发、设计理念进行全面的完善，以此满足用户对系统性能越来越高的应用要求。

传统高频UPS迫切需要升级换代

根据实践经验来看，提高数据中心供电系统的可利用率和节能降耗的运行特性，选用具有高可靠性和高效率的UPS产品是其能否成功的关键技术基础。那么，该如何衡量UPS的性能指标？对于这个关键问题，我认为，在IT/网络设备及其所采用的虚拟技术相对固定的条件下，需要从可靠、高效、易维护、易监测，这四个维度来综合判断UPS技术指标的优劣和产品性能的高低。

不可否认的是，在市场的检验下，高频化技术在UPS产品的应用越来越成熟已成为不争的事实。从技术层面而言，第一代高频UPS在提高效率方面，主要采取了两个技术措施，一是以升压型IGBT技术替换损耗较大的变压器，二是利用接触器取代逆变器输出端的SCR型静态开关。

事实证明，基于在技术层面的改进，的确可以通过应用高频UPS产品来提升运行效率，降低供电系统的损耗，从而达到节能降耗的目的。但是，值得注意的是，对于采取升压型的IGBT整流设计的第一代高频UPS而言，在获得效率提升等诸多优点的同时，也付出了故障率相对增高导致可靠性降低、使用寿命相对缩短的代价。究其原因，就是IGBT整流器的抗瞬态高压侵入的保护能力变差以及UPS并机功率模块的数量过多。

需要重点提及的是，由于同一机柜中并机功率模块的数量不断增多，不仅会导致“并机环流”问题更加突出，而且还会使得系统调控难度相对加大。同时，第一代高频UPS还有一个很重要的问题，就是如果电池组“带N线”还会存在更多故障隐患，进一步降低系统的可靠性。

针对第一代高频UPS产品在性能上存在的缺陷，应该采取什么应对策略？我认为，针对这些问题的有效解决方式，就是需要厂商针对第一代高频UPS的短板之处，在技术研发层面上予以针对性改进，促使产品进行升级换代，在“不牺牲可靠性”’的前提下，设计出效率尽可能高的第二代高频机。

多维度对比两代产品的性能优劣

目前，在第二代高频UPS的研发上，艾默生网络能源已经首开先河，以给用户提供更加稳定、可靠和高效的高频UPS产品为出发点，率先在市场上成功推出了Liebert®eXL大功率UPS，以针对性的研发设计解决了此前多模块型第一代高频UPS面临的问题，以新理念新技术颠覆了传统高频UPS形态，标志着高频UPS进入了2.0时代。

对于这样一款具有划时代意义的创新产品，需要审慎评估其实际性能。然而，通过在几个关键方面的实际对比，我们不难发现，这款大功率UPS所具备的显著特性。

相比较于第一代高频UPS的多模块设计，Liebert®eXL大功率UPS采用了类似于高可靠的工频机的设计方案，即单相功率模组的设计方式，并且在一个系统内配置了三个功率模组，这个全新的设计理念最大的好处之一就是彻底解决了环流问题，环流是0。我认为，这也是第二代高频UPS和第一代高频UPS的一个根本区别。Liebert®eXL大功率UPS在设计上的另一个关键点是，完全采用了电池组“不带N线”的电池充/放电设计方案，可以消除掉因电池组“带N线”可能产生的种种故障隐患。

此外，从其他一些设计细节也不难发现Liebert®eXL大功率UPS的优势何其鲜明。例如，第一代高频UPS在通风设计上，一般采用前进风后出风的方案，而Liebert®eXL大功率UPS采用了前进风上出风方式，这一设计所带来的最大优势，就是使系统可以靠墙部署，能够更高效地利用空间资源，从而为用户节省了机房占用面积。

根据对比，我们可以客观地得出结论，同目前市售的多模块型第一代高频UPS以及模块化UPS相比，Liebert®eXL大功率UPS在最大程度提升UPS系统可靠性，确保97%高效率的前提下，还在大幅提高UPS冗余并机供电系统的可利用率、电池组配置的灵活性和设备安装的适应性等方面具有领先的技术优势。

李成章，中国科学院计算所、高工。近20多年,基于对各种UPS和发电机产品进行详尽分析和研究的基础上，参与金融、民航、地铁、石化、光伏和半导体、军用、BAT和电信等行业的大型数据中心机房的一体化供配电系统的设计和规划、数据中心机房的验收与评估、现场故障的分析和排除以及协助设计院完善设计方案等工作，积累了丰富的实际工作经验。自1990年起,先后出版《现代UPS电源及电路图集》等5本UPS专著。90年代、在加拿大的McGill大学和荷兰的Twente大学从事科研工作近4年(合作研究员)，并在IEEE、J.M.M.M及台湾的电子月刊等杂志上发表学术论文20多篇。在国内的各种电源杂志上发表论文300多篇。自1994年起，先后在创力公司(台湾)、力博特公司(美)、爱克赛公司(美、即：伊顿公司)和艾默生网络能源公司(美)等公司担任技术总监或高级技术顾问。1988年被授予”政府特别津贴”。

编辑：Harris

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